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摘要:結合國內相關工程實例,分析總結了舊路基加寬地基處治措施,提出了新舊路基銜接技術,歸納總結了新舊路基結合部施工工藝標準,對舊路基拓寬改造質量控制具有實際意義。
關鍵詞:公路,道路拓寬,新老路基
引言
我國在對道路進行加寬和改造的過程中積極的吸收學習國外發達國家的先進技術和經驗,并與國內的實際情況相結合,以求在技術水平上取得新的突破。并且對高等級公路進行改造和加寬技術的研究在國內一直是一個重要的課題,然而在研究過程中依然存在著諸如地基的不均勻沉降以及地基承載力達不到要求而發生變形等現象有待解決,因此對于這一方面的研究工作著重進行開展是非常有必要的,只有利用更為合理有效的施工技術來進行解決才能為舊路拓寬工程設計施工工作提供更為合理的技術依據。
1舊路基加寬地基處治措施
對于高度較低的路基,當其局部的土壤厚度比較厚時可以按照路基修筑的一般要求進行路基填筑工作,這主要是因為這種情況下路基填土不會很高,因此傳遞到基礎上的應力就不會過大。因此在對路基進行設計和施工的過程中都要將原狀土的結構和強度充分的考慮在內,并且在需要的情況下設置土工格柵來對路基進行加固處理,以便增強路基的整體性,同時能夠讓板胚的作用充分的顯示出來,防止因為路基填料的不均勻而產生的反射裂縫以及不均勻沉降。高路基的寬基礎部分有必要進行一定的處理來防止大規模的沉降現象出現,如果不進行及時有效的處理將會直接導致沉降的產生從而出現縱向裂縫。如果是由軟土地基構成了高路基的寬闊部分,則要進行相應的加固處理。在進行路基的設計和施工過程中,為了降低路基在施工后期發生的沉降現象從而保證其穩定性,諸如粉末噴樁,砂樁,塑料排水體,碎石樁進行高路堤的處理等方式可以進行采用,同時也可以使用一些輕質骨料進行填充,效果也會比較顯著。
2新舊路基銜接技術
與舊路段相比,新的加寬段具有更大的沉降,這是路面縱向裂縫的主要原因。同時,關節位置的不良處理和關節帶的強度不足也是縱向裂縫出現的重要原因。采取以下的方式來對新舊路基之間的聯系進行加強:1)去除原道路肩坡上的草皮,樹根和腐殖質;2)如果原始肩部質量差,則不會達到設計要求可用于轉動土壤肩部或灰燼并重新壓實以滿足質量要求。試驗道路的施工和路基挖掘步驟的改進可以通過從土壤的肩部挖出樓梯并從硬肩改變來進行。通過挖掘步驟,該改進方案可以消除舊路基邊坡緊湊度不足的缺點,增強新舊路基的一體化程度,減少新舊路基接縫的不均勻沉降;3)嚴格遵守新舊路基的施工規范連接的要求來挖掘臺階,這更有利于新舊路基的結合;4)嚴格控制新舊路基接縫帶的壓實,新舊路基接縫帶(大型壓路機壓力實施角)采用薄層粉碎機進行填充壓實。如有必要,可以通過沖擊軋制來壓實。這種方法可以改善新舊路基的壓實,加強新舊路基的結合,減少均勻沉降是非常有利的;5)在道路槽縱向挖掘的臺階上鋪設土工格柵,以加強新舊路基之間的水平連接。
3新舊路基結合部施工工藝標準
3.1地基處理路基拓寬工程中的舊路基一般是能夠保證在穩定狀態的,但是舊路基的加寬會產生額外的荷載,當原始基礎為軟基或舊路基在兩側都有帶水的凹坑和凹陷時,填充物會變寬。當路堤未對基礎采取相應措施時,可能發生基礎的變形或橫向剪切破壞。該項目的基礎處理主要是軟土地基處理。主要施工方法有:緊湊壓實,位移,過載預壓,隔墻,塑料排水板,濕噴樁(粉噴樁)復合地基,CFG,樁復合地基,樁網復合地基,輕質路堤等。
3.2土工合成材料土工合成材料復合增強墊的施工方法如下:1)施工場地開放平整時,坡面坡度不清洗,除去表面雜草和植物根部后,坡面坡度為接地,復合墊直接鋪設在薄弱的基礎上。表層,如果斜腳稍微洗凈,則應使用干燥的腳墊進行腳部保護;2)在現有路基邊坡上挖出不小于1.0m寬的斜坡臺階,下臺階寬度不小于2.5m,設置厚度不低于0.2m的土工格柵以及含量小于5%的泥漿;3)土工合成材料應鋪設在緩沖層中,靠近下層找平層,順著截面的方向進行鋪筑并保證水平,保證土工合成材料的性能得到有效的發揮。強度比較高的材料其鋪筑方向應該保證在一條直線上,確保筆直而光滑,不會出現扭曲和重疊;4)土工合成材料在同一鋪筑方向進行搭接時,應該保證0.3m~0.6m的搭接長度為宜,如果周邊可以采用“U”型釘來對搭接的質量進行約束的情況下,可以將搭接長度的要求降低到0.1m。當兩種材料進行縫合時可以使用滌綸或尼龍縫合線,需要保證0.1m的縫合寬度,并且還應保證其連接強度的大小能夠高于規范中土工格柵要求的拉伸強度大小。以下為使用復合土工合成材料增加基層承載力的方法:1)首先需要視結構層厚度而定每0.5m挖一次,挖到土壤基礎即可停止,要保證挖掘路線是直線從而確保滾筒能夠將各個接縫處都能進行無死角的壓實。同時要保證臺階表面的平整度符合要求,不會發生明顯的松動現象;2)將路基填筑材料使用攪拌機進行混合,達到均勻為止;3)鋪設土工格柵的方向應該是順著路面鋪設的方向為宜,這樣能夠將土工格柵和石灰土之間天然的協同工作能力充分的發揮出來。進行鋪設施工時,需要在路線的行進方向上手動將網格進行張拉以保持緊致的狀態,下層使用“U”型釘來進行固定。接頭處的搭接要求和土工格柵的鋪設要求在上文做了敘述;4)填料進行均勻的混合后可以將其均勻地鋪設在土工合成材料上;5)壓實成型的工作需要在最佳含水率的條件之下進行完成,壓實程度要求為95%或更高。
3.3壓實控制路堤上部位置需要的壓實強度是很高的,只有壓實強度足夠大才能保證路堤的承載能力達到一定的要求,對路基下部位置進行壓實的主要目的是為了防止其在靜載作用下產生固結變形的現象,這樣會減少路面在使用過程中產生不必要的沉降。新舊路基之間為了能夠緊密的進行連接,將路基強度和完整度進行提升是很有效的辦法,并且擴建的過程中對于新路基的壓實工作要進行全面嚴格的管控,必要的情況下要對新路基的壓實度要求進行增加。必要時,通過壓力軋制或強力夯實可以增強新舊路基接縫的壓實控制,減少新舊路基拼接和加寬的差異變形。國內的一些公路在進行擴建時新舊道路之間一般是采取強壓實并且沖擊力強的措施。總之,新舊路基連接帶應嚴格控制和壓實。大噸位振動壓路機和沖擊壓路機用于壓碎土壤,增加軋制道次數,減少土壤本身的孔隙度,增加路基的壓實度,減少道路基本體的沉降。
3.4路基填料在進行高速公路擴建的過程中,宜使用透水性好的砂石和礫石材料來防止路基發生壓縮變形和保證水穩性。例如滬杭高速公路建設的過程中根據當地的實際地質情況采用礦渣等作為填料,在結構的連接部位使用礫石加強連接作用,每層最大的壓實厚度控制在25cm。使用細粒土進行填筑時需要將最小的強度控制在規范的要求范圍之內,液體極限大于50%且塑性指數大于26的細粒土壤不宜直接當做路基填料使用,同時路基強度也需要得到保證,對下層路床部分的路基進行加寬是很有效的方法,其數值需要達到8%的要求,如果不能滿足這一要求則需要采用必要的措施進行處理以達到要求。為了能夠讓新舊路基之間不會有不均勻沉降現象出現,需要在保證路基加寬厚度達到30mm后更換為50mm砂礫作為填料并進行不斷的沖擊碾壓,直至壓實度達到93%以上。
4結語
伴隨著我國不斷的加快公路建設的發展,很多早期建造的公路已經不能再滿足現在的使用需求,因此對這些道路進行拓寬改造是勢在必行的,而且很多在建的高等級公路之間的縱橫交錯也使得拓寬工程大量增加,因此對于高速公路的拓寬和改造技術進行研究是十分具有現實意義的。
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作者:鄭艷江 單位:山西交通控股集團有限公司長治高速公路分公司